基于超星学习通的工程力学课程建设

董凯赫

(鞍山师范学院 高等职业技术学院,辽宁 鞍山 114016)

2020年全球突发新冠肺炎疫情，学校“停课不停学”，线上教学成为各高校必须选择的教学模式，这给高校教师带来了极大的挑战.学习通、雨课堂、腾讯会议、企业微信、QQ课堂等平台逐渐为更多的教师所关注.超星学习通不仅成为众多教师所选择的线上教学平台，还以其优越的功能为线下教学奠定基础.

工程力学是工科专业的一门专业基础课，也是完成后续课程必备的专业基础课，有较强的理论性和实践性.如何让学生学好这门课程、活跃课堂气氛、更好地掌握其基本知识，是每位工程力学任课教师必须认真思考和研究的课题.

1 工程力学课程

在高等职业技术学院中，工程力学课程的授课对象是机械制造与自动化专业的大一学生，这门课程是理论与实践相结合、理论性较强且比较难学的一门专业基础课，需要以高等数学、机械制图为基础.该课程对于机械专业的学生至关重要，学生重视程度较高，因为它不仅是机械设计专业必修的专业基础课，也是一些院校专升本考试的科目之一.

本门课程选用的是由景英峰主编、北京邮电大学出版社出版的《工程力学》教材，这是高等职业教育机械系列规划教材，也是“互联网+”创新型教材.此教材将“互联网+”思维融入其中，在部分重难点知识旁设置二维码，学生扫码观看相关视频，既便于理解，也增加了学习的趣味性[1].

工程力学主要包括构件的静力分析和构件的承载能力计算，即静力学和材料力学两方面内容，主要知识结构如图1所示.该课程旨在培养工科类专业学生成为具有扎实的力学基础知识、一定的设计能力、知识面宽、适应性强、能解决实际工程问题的高级工程技术人才，为现代企业的机械创新能力建设奠定基础[2-4].

图1 工程力学知识结构框架

2 超星学习通软件

在传统课堂教学中较少应用网络和智能设备，更不允许学生在课堂中使用手机.随着智能信息技术的变革，越来越多的师生会利用网络和智能设备进行远程在线学习，名师网络课程也越来越多.课程资料的搜集、知识的积累、以及师生的交流都可以通过互联网来实现，有效提高了课堂学习效率.

超星学习通软件是能实现以上所有功能的一款应用于手机端和PC端的软件，它不仅颠覆了传统的教学思想，让学生在课堂上使用手机，便于师生互动、活跃课堂气氛，还能进行成绩统计，实现带有监考功能的考试系统、作业模式以及各门类课程的在线学习.超星学习通系统全面且优异的功能让其脱颖而出，成为各高校任课教师的首选.

3 基于超星学习通的教学模式设计

近几年，关于工程力学课程的教学方法在不断改进，教学手段多种多样，如 PBL 教学模式、翻转课堂、MOOC等，这些先进教学手段为工程力学的课程建设提供了新思路[5-6].各大高校教师为达到不断提高的课程建设要求，通过应用新的教学手段来提高学生学习兴趣，探索、研究、总结出一种最适合本校师生的课堂教学模式，促进学生对知识点的掌握.

3.1 超星学习通模式下的课程建设

在超星学习通中，教师要提前创建工程力学课程框架、设计教学内容结构，并将对应的授课班级学生名单录入课程名下.创建课程框架后，可以设定工程力学课程的目录，如模块一为构件的静力分析，模块二为构件的承载力计算(见图1).每个模块下面设置对应的教学任务，将课件、辅助视频、力学计算器等插件导入其中，方便学生在课后随时查看资料、复习课堂内容.教师还需根据具体教学内容在学习通中设置“资料”“通知”“讨论”“作业”和“考试”等教学辅助栏目功能.

3.2 利用超星学习通进行教学互动模式设计

通过超星学习通平台复杂的程序设计，能够更好地实现线下教学在课前、课中、课后所要达到的教学目的，完成教学任务，对学生的学习起到较好的监管作用.

(1)课前互动教学模式设计.

普通的线下教学，书本知识复杂且量大，预习环节中学生苦于知识量庞大且没有讲解，经常对预习的内容敷衍了事，利用超星学习通线上预习可以较好地解决这一问题.教师将预习资料、课程公告发布在其中，学生可以用手机端随时进行学习，没有了学习地点和时间的限制，既可以提高学生预习课程的效率，也可通过在预习视频中设置任务的方式来激发和引导学生的学习兴趣.根据学习通中学生预习情况的记录统计，教师可以及时掌握学生的学习动态.另外，针对学生预习中存在的问题,教师可以录制教学视频并同步上传到超星学习通软件中，便于学生及时解决问题，加深理解.

(2)课中互动教学模式设计.

在课堂教学中，提问环节是每节课必备的工作，但传统的教师点名提问没有新意，在超星学习通软件里使用摇一摇课堂点名的方式，不仅增加了课前提问的乐趣，同时通过手机App记录学生的成绩，而且便于期末对学生平时成绩的汇总.

课堂讲授中，由于工程力学涉及的工程实例较多，可以在课堂上设计多个构件的flash方便学生理解，并将其传入学习通中，便于学生在课后反复观看.在课堂中使用材料的内力求解器，可以教会学生通过软件设置的方法进行基本的结构内力计算，方便对计算结果的求证，以及对结构设置的理解.

由于工程力学是一门难度较高的力学课程，再加上高职学生学习能力不足的学情，学生在计算过程中会有很多细节上的不足.教师在课堂上布置课堂练习，由于学生计算完成时间不一，教师不能逐个快速地看到每个学生计算过程的书写情况.教师可以使用超星学习通的随堂测验功能来弥补这些不足，将难度较大的力学计算题发布在其中，学生在自己的习题本上作答并拍照上传到学习通，教师可以即时查看，节省时间，并能控制课堂纪律，同时配以语言或文字指导.这样既提高了教师的指导效率，便于学生突破重点、难点问题，也增进了教师与学生之间的互动交流，及时调整教学进度.

学习通中的其他功能要充分利用起来：“讨论”功能，掌握学生对知识点的理解情况；“抢答/选人”功能，增加趣味性，帮助学生理解知识点；“主题讨论”功能，利用翻转课堂模式，让学生讲授计算思路和过程；“评分”功能，与上一个功能结合，对刚刚讲解的学生进行评分和评价，让学生拥有参与感、成就感和获得感，提高学生的评判能力和理解表达能力.

在超星学习通等信息化教学手段的辅助下，通过翻转课堂让学生成为学习的主体，使学生有学习的主动性.再通过内力求解器小型模拟软件，让学生对构件不同情况下的承载能力进行求解验证，多次验证后了解内力求解器的创建原理，从原理上深刻理解受力分析的基本方法.

在课堂中，教师还可以利用其他教学软件，例如，可以采用“雨课堂”进行PPT投放，并开启弹幕模式，让不愿意发言的同学通过弹幕的方式参与其中，通过匿名的弹幕模式，让学生敢于说、敢于参与，乐于说、乐于参与，活跃课堂气氛.学生可以通过“雨课堂”保留课堂PPT，并对难懂的某页PPT进行收藏标记，便于课后学习.众多信息化教学手段的配合使用，让枯燥的理论课程变得生动、富有乐趣，从而充分激发学生的学习兴趣，最大限度地提高学生课堂参与度，使之从被动学习变为主动学习.

(3)课后互动教学模式设计.

课后，利用超星学习通的“作业批改”功能，特别是构件承载能力计算题的即时批改，及时将作业中存在的问题反馈给学生，便于学生对知识点的掌握.教师通过对学习通上学生学习数据的统计，关注“预警”学生，了解学生的学习难处，帮助学生走出困境.通过超星学习通平台对学生学习过程数据的及时反馈，教师要有针对性地引导学生总结学习过程[7]，同时也可根据其数据进行课堂反思.利用学习通可进行教学记录，将学习通内各功能模块联动分析，使教师了解学生学习动态和进程.教师可以将历年教学的数据进行对比分析，找出更适合的教学组织方法.

3.3 利用超星学习通考试系统进行章节测验

章节测验是检验学生知识点掌握程度的重要环节，可以使用学习通的“考试系统”来完成.学习通的考试系统有监考功能，学生在课堂完成考试.学习通软件可自动打开学生手机的前后摄像头进行抓拍，控制学生切屏次数，将试卷题目乱序，选择题选项乱序，再配合课堂教师一人的监考，可以较好地验证学生的学习效果，真实地反映学生的学习成绩.学生提交试卷后，可立刻查看填空和选择题答案，并了解自己的考试分数和排名，激励学生努力学习.教师可随即对试卷进行讲解，在讲授中还可以查看学生作答情况，针对每一道题的正确率、错误选项进行及时分析与解答，便于学生对知识的吸收理解.只有真实的考试成绩、及时的课堂检验，才能真正督促学生努力学习.所以，学习通考试系统的建立有益补充了线下授课，非常必要且简单有效.

3.4 利用超星学习通分享教学资源

工程力学课程虽然理论知识占比较大，但与工程实际密切相连，是机械设计等后续课程的基础，所以在教学中教师可以增加一些简单的工程案例，利用超星学习通的教学资源分享给学生，学生可以通过观看视频，增加直观性，促进对工程应用的理解.在课堂中增加生活实例的应用和案例，有效引导学生把理论课程与工程实际相联系，同时消化理解相对复杂的构件形式和机构设置，了解其原理，为以后的机械设计课程打下坚实的基础.

4 结语

线上教学的开展让教师接触了很多课堂在线教学软件，也对比了其优缺点，便于教师在线下教学中择优选用.线下教学结合线上教学的资源优势、网络优势、智能设备优势，开拓新的教学模式，让教师有了更多融入学生中的机会，增加了师生的互动环节，也让教师在教学中逐步探索到能与超星学习通或其他学习软件相适合的、有利于学生参与课堂、理解课堂内容的教学模式，构建高效精彩有趣味性的课堂教学.

教学软件辅助教学将是我国未来教学主要发展趋势，就目前来看，很多高校在利用超星学习通等软件进行教学设计上尚未形成一个系统的教学模式，还需进一步的研究、探讨，在实践中逐步更新和完善.